JP2002374417A - Device and method for image processing - Google Patents
Device and method for image processingInfo
- Publication number
- JP2002374417A JP2002374417A JP2001182097A JP2001182097A JP2002374417A JP 2002374417 A JP2002374417 A JP 2002374417A JP 2001182097 A JP2001182097 A JP 2001182097A JP 2001182097 A JP2001182097 A JP 2001182097A JP 2002374417 A JP2002374417 A JP 2002374417A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel value
- image
- gradation curve
- curve
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000004171 remote diagnosis Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 101000795655 Canis lupus familiaris Thymic stromal cotransporter homolog Proteins 0.000 description 1
- 102100033040 Carbonic anhydrase 12 Human genes 0.000 description 1
- 101000867855 Homo sapiens Carbonic anhydrase 12 Proteins 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置及び
画像処理方法に関し、特に被写体の画像を取得し表示
し、画像の階調処理を自動調整することに好適である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method, and is particularly suitable for acquiring and displaying an image of a subject and automatically adjusting gradation processing of the image.
【0002】[0002]
【従来の技術】医療用X線放射線画像は従来、人体を透
過したX線強度分布を蛍光体の蛍光分布に変換し光強度
を直接銀塩フィルムに写し現像するという長い歴史があ
る。近年、輝尽性蛍光体にX線強度分布をエネルギーと
して潜像化し読み出す方式や、X線による蛍光体の蛍光
分布を直接画像として読み出す方式、蛍光を用いない技
術などさまざまな方式により放射線画像を電気信号とし
て読み出し、デジタル変換することによりデジタル画像
を構成するようになってきている。2. Description of the Related Art A medical X-ray radiation image has a long history of converting an X-ray intensity distribution transmitted through a human body into a fluorescent distribution of a fluorescent substance, directly transferring the light intensity to a silver halide film, and developing the image. In recent years, a radiation image is read out by various methods such as a method of reading a stimulable phosphor as a latent image of an X-ray intensity distribution as energy, a method of directly reading out a fluorescent distribution of the phosphor by X-rays as an image, and a technique not using fluorescence. 2. Description of the Related Art Digital images are being constructed by reading them out as electric signals and performing digital conversion.
【0003】CT等の装置と同様にデジタル画像を用い
ることにより、ファイリングの効率化、遠隔診断の実用
化、診療技術・効率の改善がなされるようになる。さら
に、さまざまな画像処理が可能となり、診断方法も変貌
しつつある。その中でも、取得したデジタル画像を銀塩
フィルムに出力する際や、CRTなどの画像表示装置で
画像情報を表示させる場合、画像の関心領域を捕らえ医
師が診断しやすいような階調処理を対話的に行い、出力
することが一般的となってきている。[0003] By using digital images in the same way as CT and other devices, the efficiency of filing, the practical use of remote diagnosis, and the improvement of medical treatment technology and efficiency can be improved. Furthermore, various image processings have become possible, and diagnostic methods are changing. Among them, when outputting an obtained digital image to a silver halide film or when displaying image information on an image display device such as a CRT, it is necessary to interactively perform a gradation process for capturing a region of interest of the image and making it easy for a doctor to diagnose. And output.
【0004】特公昭60−42964には非線形な曲線
による階調処理の例がある。このような非線形な曲線に
よる階調処理は画像情報のうち、所望の関心領域以外の
部分を効果的に圧縮し、関心領域の情報量をほとんど減
らさずに、入力情報に含まれる階調範囲を効率良く表示
し得る特徴をもつ。特公昭60−42964に非線形な
曲線の例として、次の曲線の式が実施例にある。Japanese Patent Publication No. Sho 60-42964 discloses an example of gradation processing using a nonlinear curve. The gradation processing using such a non-linear curve effectively compresses a portion of the image information other than the desired region of interest, and reduces the gradation range included in the input information without substantially reducing the information amount of the region of interest. It has features that can be displayed efficiently. As an example of a non-linear curve in Japanese Patent Publication No. 60-42964, the following curve equation is used in the embodiment.
【0005】[0005]
【数5】 (Equation 5)
【0006】ここで、X線量に比例した画素値xと、D
0、Dmaxを最小濃度、最大濃度、D m=(Dmax−D0)
/2を中心濃度、aをスケールファクタとしている。Here, the pixel value x proportional to the X-ray dose and D
0, DmaxIs the minimum density, the maximum density, D m= (Dmax-D0)
/ 2 is the central density and a is the scale factor.
【0007】この式は、以下のような特徴をもつ。まず
説明のため以下のように変数を定義し直す。X線量に対
してLogな画素値をX=logx、平行移動量をB=
logx1、DminとDmaxを最小濃度と最大濃度、Aを
スケールファクタとする。そうすると上記式は以下のよ
うに記述できる。This equation has the following features. First, for the sake of explanation, the variables are redefined as follows. The pixel value which is Log with respect to the X-ray dose is X = logx, and the translation amount is B =
logx 1, D min and D max minimum density and maximum density, and the A is the scale factor. Then, the above equation can be described as follows.
【0008】[0008]
【数6】 (Equation 6)
【0009】図16、図17にこの階調曲線のパラメー
ターA,Bの役割を示す。パラメーターAは階調曲線の
傾きを調整し、パラメーターBは階調曲線の平行移動を
調整する特徴をもつ。FIGS. 16 and 17 show the role of the parameters A and B of the gradation curve. Parameter A adjusts the slope of the gradation curve, and Parameter B adjusts the parallel movement of the gradation curve.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】一般に階調処理の調整
は、パラメーターを調節しては画像を出力し、それが気
に入らなければ再度調節し直して画像を出力するという
ことの繰り返しになるという問題がある。In general, the adjustment of the gradation processing is a problem that the image is output after adjusting the parameters, and if the user does not like the adjustment, the image is output after adjusting again. There is.
【0011】また、決まった一つの関数では、多彩な画
像に合わせた階調曲線を表現できないという問題があ
る。また、装置にあらかじめ備わった階調曲線だけでは
所望の階調処理が得られないという問題がある。Further, there is a problem that it is not possible to express a gradation curve corresponding to various images with one determined function. Further, there is a problem that a desired gradation process cannot be obtained only by a gradation curve provided in advance in the apparatus.
【0012】新しいデジタル画像撮影装置を導入した場
合、過去のアナログのフィルム画像や旧撮影装置で撮影
した画像と比較しなくてはならないという要求がある。
遠隔診断等で違う施設で撮影された画像を診断する場
合、使い慣れた撮影装置で撮影された画像の階調になる
ように調節したいという要求がある。When a new digital photographing apparatus is introduced, there is a demand for comparison with a past analog film image or an image photographed by an old photographing apparatus.
When diagnosing an image photographed at a different facility by remote diagnosis or the like, there is a demand to adjust the gradation of the image photographed by a familiar photographing apparatus so that the gradation is obtained.
【0013】本発明は上記課題に鑑み、所望の階調特性
を有する階調処理を調整する際に、操作者に分かりやす
く調整でき、かつ、他の撮影装置で出力された画像の階
調特性と同一の階調特性を有する階調曲線を導出し、画
像を階調処理する方法およびそれを用いた表示装置を有
する画像処理装置及び方法を提供することを目的とする
ものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when adjusting a gradation process having a desired gradation characteristic, an operator can easily adjust the gradation processing and can adjust a gradation characteristic of an image output by another photographing apparatus. It is an object of the present invention to provide a method of deriving a gradation curve having the same gradation characteristics as above and performing gradation processing on an image, and an image processing apparatus and method having a display device using the same.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、画素値とそれに対応する出力値の関係を表わす画像
情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報より
階調曲線を導出する階調曲線導出手段とを有し、前記階
調曲線導出手段は、関数Fi(X−bi,ai)の線形和
であり、Ci、ai、bi、Dmin、Dmaxをパラメーター
として式1で表現されるモデル関数を用いることを特徴
とする画像処理装置が提供される。According to one aspect of the present invention, there is provided image information acquiring means for acquiring image information representing a relationship between a pixel value and an output value corresponding thereto, and a tone curve is derived from the image information. And a gradation curve deriving means, which is a linear sum of the functions F i (X−b i , a i ), and C i , a i , b i , D min , D There is provided an image processing apparatus characterized in that a model function represented by Expression 1 is used with max as a parameter.
【0015】本発明の他の観点によれば、画素値とそれ
に対応する出力値の関係を表わす画像情報を取得する画
像情報取得ステップと、関数Fi(X−bi,ai)の線
形和であり、Ci、ai、bi、Dmin、Dmaxをパラメー
ターとして下式1で表現されるモデル関数を用いて、前
記画像情報より階調曲線を導出する階調曲線導出ステッ
プとを有することを特徴とする画像処理方法が提供され
る。According to another aspect of the present invention, an image information obtaining step of obtaining image information representing the relationship between the output value and the corresponding pixel value, the function F i (X-b i, a i) linear A tone curve deriving step of deriving a tone curve from the image information using a model function represented by the following equation 1 with the sum being C i , a i , b i , D min , and D max. An image processing method characterized by having the following.
【0016】本発明によれば、階調曲線を関数fi(X
−bi,ai)の線形和にすることにより、違う画素値領
域で傾きの違う階調曲線を作成でき、多彩な画像に合わ
せた階調曲線を作成できる。According to the present invention, the gradation curve is represented by a function f i (X
−b i , a i ), a gradation curve with a different slope can be created in a different pixel value area, and a gradation curve suited to various images can be created.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、この発
明の第1の実施形態を説明する。図1は、この発明の実
施の形態による撮像装置構成を示す図である。110の
線源から、120の被写体へ放射線が照射され、120
の被写体の放射線像が130のセンサヘ入射する。放射
線像は140のA/D変換部でデジタル画像(以下画
像)として取得される。150の操作部で、取得された
被写体の画像から、画像の特徴領域を抽出し、抽出した
いくつかの領域の画素値に対して操作者が各々の領域に
対応する出力値(具体的には濃度または輝度などを示
す。以下濃度と記す。)を入力する。入力によって得ら
れた(画素値、濃度)の対情報は、160の画像処理部
に画像と共に送られ、画像に階調処理が施され、モニタ
ーやプリンターなどの画像表示部170に出力される。(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention. Radiation is radiated from 120 sources to 120 subjects, and 120
The radiation image of the subject enters the sensor 130. The radiation image is acquired as a digital image (hereinafter, image) by the A / D converter 140. The operation unit 150 extracts a characteristic region of the image from the acquired image of the subject, and outputs an output value (specifically, an output value (specifically, Density, luminance, etc., which will be referred to as density hereinafter.) The (pixel value, density) pair information obtained by the input is sent to the image processing unit 160 together with the image, subjected to gradation processing, and output to the image display unit 170 such as a monitor or a printer.
【0018】図2は、150の操作部と160の画像処
理部での処理の流れを示している。200の画像情報取
得手段により操作部入力情報を得る。操作部入力情報と
はいくつかの(画素値、濃度)の対情報のことである。
このいくつかの(画素値、濃度)から、210の階調曲
線導出手段より、階調曲線を導出する。次に220の誤
差判定手段により、入力された(画素値、濃度)と階調
曲線の誤差を評価して、悪ければ210の階調曲線導出
手段にもどり、階調曲線の種類を代えてさらに(画素
値、濃度)と一致の良い階調曲線を導出する。220の
誤差判定手段で、(画素値、濃度)と一致の良い階調曲
線が得られれば、230の階調処理手段で被写体画像を
階調処理する。処理された画像は表示部に送られ画像表
示される。FIG. 2 shows the flow of processing in the operation unit 150 and the image processing unit 160. The operation unit input information is obtained by 200 image information obtaining means. The operation unit input information is several pieces of (pixel value, density) pair information.
A tone curve is derived from these (pixel value, density) by a tone curve deriving means 210. Next, the error between the input (pixel value, density) and the gradation curve is evaluated by the error determination means 220, and if it is not good, the process returns to the gradation curve derivation means 210, and the type of the gradation curve is changed. A gradation curve having a good match with (pixel value, density) is derived. If a tone curve having a good match with (pixel value, density) is obtained by the error determining means 220, the subject image is subjected to tone processing by the tone processing means 230. The processed image is sent to the display unit and displayed.
【0019】以下にこの図2の処理の流れを詳しく説明
する。まず、200の画像情報取得手段を説明する。図
1の被写体120を撮影した画像は、150の操作部に
ある画像表示装置に一時的に画像を表示する。操作者
は、その画像を見ながら画像の関心領域を選択し、その
領域の平均値をとることにより画素値を取得する。さら
にその選択された関心領域に対応する濃度を各々入力す
ることにより、いくつかの(画素値、濃度)の対情報を
得る。Hereinafter, the flow of the processing in FIG. 2 will be described in detail. First, 200 image information acquisition units will be described. The image of the subject 120 shown in FIG. 1 is temporarily displayed on an image display device in the operation unit 150. The operator selects a region of interest in the image while viewing the image, and obtains a pixel value by taking an average value of the region. Further, by inputting the densities corresponding to the selected region of interest, several pairs of (pixel values, densities) are obtained.
【0020】より詳しい200の画像情報取得手段の説
明は後にするとして、次にこの(画素値、濃度)の対情
報から210の階調曲線導出手段と220の誤差判定手
段による階調曲線の導出を説明する。A more detailed description of the 200 image information acquisition means will be described later. Next, the derivation of the tone curve by the tone curve deriving means 210 and the error determining means 220 from this pair information of (pixel value, density) Will be described.
【0021】(画素値、濃度)の対情報を(X,Y)=
(画素値、濃度)と表わして、これを以下のモデル関数
でパラメーターフィッティングさせる。The pair information of (pixel value, density) is expressed as (X, Y) =
(Pixel value, density), which is parameter-fitted by the following model function.
【0022】[0022]
【数7】 (Equation 7)
【0023】ただし、However,
【0024】[0024]
【数8】 (Equation 8)
【0025】である。## EQU1 ##
【0026】ここでDmin、Dmaxは画像の最小濃度(最
小輝度)、最大濃度(最大輝度)である。Ciは1以下
の正の数である。Nは自然数であり、220の誤差判定
手段において、N=1から1つずつ増えていく。Here, D min and D max are the minimum density (minimum luminance) and the maximum density (maximum luminance) of the image. C i is the number of positive 1 below. N is a natural number, and is increased by one from N = 1 in the 220 error determination means.
【0027】Fi(X−bi,ai)の関数は、以下の性
質をもつ。The function of F i (X−b i , a i ) has the following properties.
【0028】[0028]
【数9】 (Equation 9)
【0029】ここでθ(X)は、X>0のときθ(X)
=1、X<0のときθ(X)=0となるステップ関数で
ある。Here, θ (X) is θ (X) when X> 0.
= 1 and X <0 is a step function that satisfies θ (X) = 0.
【0030】このようなfi(X,ai)の具体的例とし
て、以下の表2の関数がある。表2は、表1と同じであ
るので、以下、表1という。As a specific example of such f i (X, a i ), there is a function shown in Table 2 below. Since Table 2 is the same as Table 1, it is referred to as Table 1 below.
【0031】[0031]
【表2】 [Table 2]
【0032】ここで、Slop(X,ai)は、以下の
性質をもつ。Here, Slop (X, a i ) has the following properties.
【0033】[0033]
【数10】 (Equation 10)
【0034】このような式1のモデル関数による階調曲
線のもつ性質を以下に述べる。まず式1中の関数f
i(X−bi,ai)の性質について述べる。The properties of the gradation curve according to the model function of Equation 1 will be described below. First, the function f in Equation 1
i (X-b i, a i) describes the nature of.
【0035】図6は表1に示した関数のグラフである。
ここでは、表1の関数をfi(X−bi,ai)としてX
軸方向にbiだけ平行移動している。このグラフから分
かるように表1の関数が式3、式4の性質をもつことが
分かる。FIG. 6 is a graph of the function shown in Table 1.
Here, the function of Table 1 is defined as f i (X−b i , a i ) and X
Axially by b i are translated. As can be seen from this graph, it can be seen that the functions in Table 1 have the properties of Equations 3 and 4.
【0036】図7は表1の1番目の関数FIG. 7 shows the first function in Table 1.
【0037】[0037]
【数11】 [Equation 11]
【0038】において、aiの値をしだいに0に近づけ
ていったものである。このグラフから分かるようにai
の値をしだいに0に近づけると表1の関数が式5の性質
をもつ。以上のようにbiは関数の傾きの中心を表わ
し、aiは傾きの度合いを示すことが分かる。In the above, the value of a i gradually approaches 0. As can be seen from this graph, a i
Is gradually approached to 0, the function of Table 1 has the property of Equation 5. B i as described above represents the center of the gradient of the function, a i it is found that indicates the degree of inclination.
【0039】次に、式1中のNext, in the equation 1,
【0040】[0040]
【数12】 (Equation 12)
【0041】の部分の性質について述べる。The nature of the part will be described.
【0042】図8は、表1の1番目のFIG. 8 shows the first table in Table 1.
【0043】[0043]
【数13】 (Equation 13)
【0044】の線形和Linear sum of
【0045】[0045]
【数14】 [Equation 14]
【0046】を示したグラフである。各々のfi(X−
bi,ai)は、図6で示したように0から1までの間を
単調増加していく関数であった。それらの関数の線形和4 is a graph showing Each f i (X−
b i , a i ) is a function that monotonically increases from 0 to 1 as shown in FIG. Linear sum of those functions
【0047】[0047]
【数15】 (Equation 15)
【0048】は、式2のThe equation (2)
【0049】[0049]
【数16】 (Equation 16)
【0050】の条件のため、同様に0から1までの間を
単調増加していく関数となる。ただし、Slop(X,
ai)の足し合わせの場合は、単調増加になるように平
行移動量biに制限が出てくる。図8の関数In the same manner, the function becomes a function that monotonically increases from 0 to 1. However, Slop (X,
In the case of ai ), the parallel movement amount b i is limited so as to increase monotonically. Figure 8 function
【0051】[0051]
【数17】 [Equation 17]
【0052】のCiは、各傾きの度合いaiと平行移動量
biをもつfi(X−bi,ai)の成分比を示している。C i indicates the component ratio of f i (X−b i , a i ) having the degree of inclination a i and the amount of parallel movement b i .
【0053】したがって、図8に示すように関数Therefore, as shown in FIG.
【0054】[0054]
【数18】 (Equation 18)
【0055】は、各3個の画素領域で傾きの度合いai
が異なっている階調曲線を表現することができる。同様
に、Is the degree of inclination a i in each of the three pixel areas.
Can be expressed. Similarly,
【0056】[0056]
【数19】 [Equation 19]
【0057】は、各N個の画素領域で傾きの度合いai
が異なっている階調曲線を表現することができる。Is the degree of inclination a i in each of N pixel areas.
Can be expressed.
【0058】[0058]
【数20】 (Equation 20)
【0059】において、関数fi(X−bi,ai)は表
1の3つの関数の組み合わせであってもよい。In the above, the function f i (X−b i , a i ) may be a combination of the three functions shown in Table 1.
【0060】次に、フィッティング方法について説明す
る。操作者は画像を見ながら関心領域とその濃度を指定
するので、(X,Y)=(画素値、濃度)の点数はあま
り多くない。このような場合は、特に式1でフィッティ
ングするパラメーターも極力減らした方が一意に階調曲
線を決定できるので便利である。Next, a fitting method will be described. Since the operator specifies the region of interest and its density while viewing the image, the score of (X, Y) = (pixel value, density) is not very large. In such a case, it is particularly convenient to reduce the parameters to be fitted in the equation 1 as much as possible, since the gradation curve can be uniquely determined.
【0061】(1)(X,Y)=(画素値、濃度)の情
報が1点の場合 このとき式1ではDmin、Dmax、ai、bi、Ciはある
最適値に固定する。式1でNの値(階調曲線の種類に対
応)は操作者によってあらかじめ選ばれている。式1の
Y(X)にX−Bを代入し、Y(X−B)とすることで
新しいパラメーターBを導入して、このBだけ調節し階
調曲線が点pを通るようにフィッティングさせる。フィ
ッティング方法はニュートン法などがある。この例を図
9に示す。ここではフィッティングのあとに220の誤
差判定手段は実行しない。(1) When the information of (X, Y) = (pixel value, density) is one point In this case, in Expression 1, D min , D max , a i , b i , and C i are fixed to certain optimum values. I do. In Expression 1, the value of N (corresponding to the type of the gradation curve) is selected in advance by the operator. By substituting XB into Y (X) in Equation 1, a new parameter B is introduced by setting it to Y (XB), and this B is adjusted so that the gradation curve passes through the point p. . The fitting method includes the Newton method. This example is shown in FIG. Here, the error determination means 220 is not executed after the fitting.
【0062】(2)(X,Y)=(画素値、濃度)の情
報が2点の場合 このとき式1ではDmin、Dmax、ai、bi、Ciはある
最適値に固定する。式1でNの値(階調曲線の種類に対
応)は操作者によってあらかじめ選ばれている。式1の
Y(X)に(X−B)/Aを代入し、Y((X−B)/
A)とすることで新しいパラメーターA、Bを導入し
て、この2つのパラメーターA、Bだけを調節して、2
点の(X,Y)=(画素値、濃度)にフィッティングさ
せる。フィッティング方法としては、図10に示すよう
に、まず2点の(X,Y)=(画素値、濃度)の内、
(Dmax+Dmin)/2の濃度に近い点p1を階調曲線が
通るように、Bを調整する。次にもう1点p2に合うよ
うにAを調整する。Aを調整する過程で階調曲線が点p
1からずれてくれば、その都度Bを調整しp1を階調曲
線が通るようにする。ここではフィッティングのあとに
220の誤差判定手段は実行しない。(2) When the information of (X, Y) = (pixel value, density) is two points At this time, in Expression 1, D min , D max , a i , b i , and C i are fixed to certain optimum values. I do. In Expression 1, the value of N (corresponding to the type of the gradation curve) is selected in advance by the operator. Substituting (X−B) / A for Y (X) in equation 1, Y ((X−B) /
A), new parameters A and B are introduced, and only these two parameters A and B are adjusted to obtain 2
The point is fitted to (X, Y) = (pixel value, density). As a fitting method, first, as shown in FIG. 10, of (X, Y) = (pixel value, density) of two points,
B is adjusted so that the gradation curve passes through a point p1 close to the density of ( Dmax + Dmin ) / 2. Next, A is adjusted to match another point p2. In the process of adjusting A, the gradation curve changes to the point p.
If it deviates from 1, B is adjusted each time so that the gradation curve passes through p1. Here, the error determination means 220 is not executed after the fitting.
【0063】(3)(X,Y)=(画素値、濃度)の情
報が3点以上の場合 このとき式1ではDmin、Dmax、ai、bi、Ciはある
最適値に固定する。式1のY(X)に(X−B)/Aを
代入し、Y((X−B)/A)とすることで新しいパラ
メーターA、Bを導入して、この2つのパラメーター
A、Bだけを調節して、2点の(X,Y)=(画素値、
濃度)にフィッティングさせる。(3) When (X, Y) = (Pixel Value, Density) Information is Three or More Points At this time, in Expression 1, D min , D max , a i , b i , and C i are set to certain optimum values. Fix it. Substituting (X−B) / A for Y (X) in Equation 1 and introducing new parameters A and B by making Y ((X−B) / A), these two parameters A and B Is adjusted, and two points (X, Y) = (pixel value,
Concentration).
【0064】フィッティング方法としては、図10に示
すように、まず3点以上の(X,Y)=(画素値、濃
度)の点の内、(Dmax+Dmin)/2の濃度に最も近い
点pを階調曲線が通るように、Bを調整する。次に他の
点と階調曲線の距離の和(距離の2乗和なども良い)が
最小になるようにAを調整する。Aを調整する過程で階
調曲線が点pからずれてくれば、その都度Bを調整しp
を階調曲線が通るようにする。As a fitting method, as shown in FIG. 10, among the three or more points (X, Y) = (pixel value, density), the density closest to the density (D max + D min ) / 2 is obtained. B is adjusted so that the gradation curve passes through the point p. Next, A is adjusted so that the sum of the distances between the other points and the gradation curve (the sum of the squares of the distances is also good) is minimized. If the tone curve deviates from point p in the process of adjusting A, B is adjusted each time
So that the gradation curve passes.
【0065】他の方法としては、(X,Y)=(画素
値、濃度)の点数が多ければDmin、Dmaxを固定せず
に、A、B、Dmin、Dmaxをパラメーターにして、Leve
nberg-Marquardt法等でフィッティングする方法もあ
る。As another method, if the number of points (X, Y) = (pixel value, density) is large, D min and D max are not fixed, and A, B, D min and D max are used as parameters. , Leve
There is also a fitting method using the nberg-Marquardt method or the like.
【0066】フィッティングのあと220の誤差判定手
段で(X,Y)=(画素値、濃度)と階調曲線との誤差
判定を行い、誤差がある閾値以上であれば、図2のSを
通って210の階調曲線導出手段に戻って、式1のNの
値を変える(階調曲線の種類を変えることに対応)。After the fitting, the error judgment means 220 judges the error between (X, Y) = (pixel value, density) and the gradation curve. Returning to the tone curve deriving means 210, the value of N in Equation 1 is changed (corresponding to changing the type of the tone curve).
【0067】同様にフィッティングと誤差判定を行い、
誤差がある閾値以内になったNの値でのフィッティング
で止める。すべてのNの値(すべての階調曲線の種類)
で誤差がある閾値以内にならなければ、最も誤差が少な
かったNの値の階調曲線が選択される。誤差の判定に用
いられる評価関数は、例えば(画素値、濃度)点の濃度
と対応する画素値における式1の濃度Yとの差の2乗和
等が使用できる。Similarly, fitting and error judgment are performed, and
Stop by fitting at the value of N where the error is within a certain threshold. All N values (all gradation curve types)
If the error does not fall within a certain threshold value, the gradation curve of the value of N having the smallest error is selected. As the evaluation function used to determine the error, for example, the sum of squares of the difference between the density at the (pixel value, density) point and the density Y in Expression 1 at the corresponding pixel value can be used.
【0068】以下に(1)〜(3)で説明したように、
式1のY(X)に(X−B)/A、X−Bを代入し、Y
((X−B)/A)、Y(X−B)とすることで新しい
パラメーターA、Bを導入することの利点を述べる。As described below in (1) to (3),
Substituting (X−B) / A and X−B for Y (X) in equation 1, Y
The advantage of introducing new parameters A and B by setting ((X−B) / A) and Y (X−B) will be described.
【0069】図8では、式1はDmin、Dmax、ai、
bi、Ciの値をそれぞれ変化させることで、色々な種類
(傾き等)の階調曲線が得られることを示した。しか
し、Dmi n、Dmax、ai、bi、Ciを直接変化させる場
合、変化させるパラメーターの数が多すぎるので、
(X,Y)=(画素値、濃度)の点数が少ないとき、パ
ラメーターの値は上手く収束はしない。Y(X)に(X
−B)/A、X−Bを代入し、パラメーターA、Bを変
化させることは、結果的にはai、bi、Ciの値を間接
的に変化させることに対応する。式1と図7から分かる
ように、パラメーターA、Bはそれぞれ階調曲線の傾き
と平行移動の度合いを間接的に調整する役目をする。こ
のように(X,Y)=(画素値、濃度)の点数の少ない
場合は、Y(X)に(X−B)/A、X−Bを代入し、
パラメーターA、Bを間接的に調整することで式1のパ
ラメータDmin、Dmax、ai、bi、Ciを上手く収束さ
せることが可能となる。In FIG. 8, equation 1 ismin, Dmax, Ai,
bi, CiBy changing the value of each, various types
(Tilt, etc.) was obtained. Only
Then Dmi n, Dmax, Ai, Bi, CiPlace to directly change
Is too many parameters to change,
When the score of (X, Y) = (pixel value, density) is small,
The parameter values do not converge well. (X)
-B) / A and XB are substituted, and parameters A and B are changed.
To be converted into ai, Bi, CiIndirect value of
It corresponds to changing it. It can be seen from Equation 1 and FIG.
Thus, parameters A and B are the slopes of the gradation curve, respectively.
And indirectly adjust the degree of translation. This
(X, Y) = (pixel value, density)
In this case, (X−B) / A and X−B are substituted for Y (X),
By indirectly adjusting parameters A and B,
Parameter Dmin, Dmax, Ai, Bi, CiConverges well
It is possible to make it.
【0070】210の階調曲線導出手段と220の誤差
判定手段による階調曲線の導出の後は、230の階調処
理手段を説明する。After the derivation of the tone curve by the tone curve deriving means 210 and the error determining means 220, the tone processing means 230 will be described.
【0071】図2において、230の階調処理手段に被
写体画像が入力され、210の階調曲線導出手段と22
0の誤差判定手段によって階調曲線に基づいて、230
の階調処理手段で作成されたLUTにより、入力画像の
入力画素値がモニターならば輝度、プリンターならば濃
度等のデジタル値に対応する出力画素値に変換され、画
像表示または画像出力される。In FIG. 2, the subject image is input to the gradation processing means 230 and the gradation curve deriving means 210 and 22
0 based on the gradation curve by the error determination means of 0
Is converted into an output pixel value corresponding to a digital value such as a luminance if the input image is a monitor or a density if the printer is a printer, and the image is displayed or output.
【0072】LUTの作成方法を図11に示す。まず、
入力画素値と相対画素値の変換則と、導出された階調曲
線による相対画素値と濃度、輝度等の変換則と、モニタ
ーやプリンター等に依存する濃度、輝度等と出力画素値
の変換則により、入力画素値と出力画素値の変換則が導
かれ、それがLUTとなる。FIG. 11 shows a method of creating an LUT. First,
The conversion rule between the input pixel value and the relative pixel value, the conversion rule between the relative pixel value and the density and brightness based on the derived gradation curve, and the conversion rule between the density and brightness and the output pixel value depending on the monitor or printer etc. Derives a conversion rule between the input pixel value and the output pixel value, and this becomes the LUT.
【0073】240のパラメーター保存手段は、210
の階調曲線導出手段と220の誤差判定手段によって導
出されたパラメーターA、B及びNの値(階調曲線の種
類に対応)及び使用された具体的な関数(表1に記載)
を記憶しておき、モニターやプリンター等に依存する濃
度、輝度等と出力画素値の変換則に変更等があれば、再
度LUTを導出するのに使用される。The parameter storing means of 240 is 210
Of the parameters A, B, and N (corresponding to the type of the tone curve) derived by the tone curve deriving means and the error determining means 220 and the specific function used (described in Table 1)
Is stored, and if there is a change in the conversion rule between the output pixel value and the density and luminance depending on the monitor or the printer, the LUT is used again to derive the LUT.
【0074】以上の説明を踏まえて、200の画像情報
取得手段をより詳細に説明する。ここまでは、操作者か
ら(X,Y)=(画素値、濃度)の情報を得たことを前
提としての説明である。階調曲線の決定は操作者が実際
に画像を見ながら行うほうが、操作者が求める階調曲線
が得られ易い。そこで操作者が(X,Y)=(画素値、
濃度)の情報を入力しては画像を一度出力し、操作者が
階調処理された画像が気に入らなければ、再度(X,
Y)=(画素値、濃度)の情報を入力することになる。
このため200の画像情報取得手段には、図12に示す
ように画像表示する部分とパラメーターを調節する部分
が一体となっている。図2の画像表示が200の画像情
報取得手段と一体になっている。図12を説明する。操
作者が画像を見ながら画像の関心領域を選択し、関心領
域の濃度(または輝度等)を入力すると、画像と共に表
示してある(画素値、濃度)の座標上に、現在の階調曲
線と新しく選択した(X,Y)=(画素値、濃度)の点
が表示され、これで(X,Y)=(画素値、濃度)の情
報が得られたことになる。このあと上で説明したように
パラメーターフィッティングされ、再度画像が表示され
る。これは、図2のルートUにあたる。Based on the above description, the 200 image information obtaining means will be described in more detail. The above description is based on the premise that information of (X, Y) = (pixel value, density) has been obtained from the operator. It is easier for the operator to obtain the tone curve desired by the operator if the operator determines the tone curve while actually looking at the image. Then, the operator sets (X, Y) = (pixel value,
Once the information is input, the image is output once, and if the operator does not like the image subjected to the gradation processing, (X,
Y) = (pixel value, density) information is input.
For this reason, as shown in FIG. 12, the image information obtaining means 200 has a part for displaying an image and a part for adjusting a parameter integrated with each other. The image display of FIG. 2 is integrated with 200 image information acquisition means. Referring to FIG. When the operator selects a region of interest in the image while viewing the image, and inputs the density (or luminance or the like) of the region of interest, the current gradation curve is displayed on the coordinates of the (pixel value, density) displayed together with the image. And the newly selected point of (X, Y) = (pixel value, density) is displayed, which means that information of (X, Y) = (pixel value, density) has been obtained. Thereafter, parameter fitting is performed as described above, and the image is displayed again. This corresponds to the route U in FIG.
【0075】200の画像情報取得手段には、パラメー
ターA、B、Dmin、Dmax、Nを微調整するためのボタ
ン等がある。ボタンを押すか、直接数値を入力すること
ができ、これにより階調曲線のパラメーターを微調整す
ることができる。これは、図2のルートTにあたる。The 200 image information acquiring means includes buttons for finely adjusting parameters A, B, D min , D max , and N. By pressing a button or directly inputting a numerical value, the parameters of the gradation curve can be finely adjusted. This corresponds to the route T in FIG.
【0076】(第2の実施形態)以下、この発明の第2
の実施形態を説明する。図1は、この発明の実施の形態
による撮像装置構成を示す図である。110の線源か
ら、120の被写体へ放射線が照射され、120の被写
体の放射線像が130のセンサヘ入射する。放射線像は
140のA/D変換部でデジタル画像(以下画像)とし
て取得される。150の操作部で、取得された被写体の
画像から、画像の特徴領域を抽出し、抽出したいくつか
の領域の画素値に対して操作者が各々の領域に対応する
出力値(具体的には濃度または輝度などを示す。以下濃
度と記す。)を入力する。入力によって得られた(画素
値、濃度)の対情報は、160の画像処理部に画像と共
に送られ、画像に階調処理が施され、モニターやプリン
ターなどの画像表示部に出力される。(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention. Radiation is emitted from the source 110 to the object 120, and a radiation image of the object 120 is incident on the sensor 130. The radiation image is acquired as a digital image (hereinafter, image) by the A / D converter 140. The operation unit 150 extracts a characteristic region of the image from the acquired image of the subject, and outputs an output value (specifically, an output value (specifically, Density, luminance, etc., which will be referred to as density hereinafter.) The (pixel value, density) pair information obtained by the input is sent to the image processing unit 160 together with the image, subjected to gradation processing, and output to an image display unit such as a monitor or a printer.
【0077】図2は、150の操作部と160の画像処
理部での処理の流れを示している。200の画像情報取
得手段により操作部入力情報を得る。操作部入力情報と
はいくつかの(画素値、濃度)の対情報のことである。
このいくつかの(画素値、濃度)から、210の階調曲
線導出手段より、階調曲線を導出する。次に220の誤
差判定手段により、入力された(画素値、濃度)と階調
曲線の誤差を評価して、悪ければ210の階調曲線導出
手段にもどり、階調曲線の種類を代えてさらに(画素
値、濃度)と一致の良い階調曲線を導出する。220の
誤差判定手段で、(画素値、濃度)と一致の良い階調曲
線が得られれば、230の階調処理手段で被写体画像を
階調処理する。処理された画像は表示部に送られ画像表
示される。FIG. 2 shows the flow of processing in the operation unit 150 and the image processing unit 160. The operation unit input information is obtained by 200 image information obtaining means. The operation unit input information is several pieces of (pixel value, density) pair information.
A tone curve is derived from these (pixel value, density) by a tone curve deriving means 210. Next, the error between the input (pixel value, density) and the gradation curve is evaluated by the error determination means 220, and if it is not good, the process returns to the gradation curve derivation means 210, and the type of the gradation curve is changed. A gradation curve having a good match with (pixel value, density) is derived. If a tone curve having a good match with (pixel value, density) is obtained by the error determining means 220, the subject image is subjected to tone processing by the tone processing means 230. The processed image is sent to the display unit and displayed.
【0078】以下にこの図2の処理の流れを詳しく説明
する。まず、200の画像情報取得手段を説明する。図
1の被写体120が例えば厚さがステップ状に変わる放
射線の減衰板である場合、画像として得られた放射線像
は図3に示すような像となる。各ステップに対応する領
域を抽出し、その領域の平均値をとることにより画素値
を取得する。抽出方法は、操作者が領域を選択するか、
2値化処理で抽出する。操作者が各抽出された領域に対
応する濃度を入力することにより、いくつかの(画素
値、濃度)の対情報が得られる。この(画素値、濃度)
を画素値(相対値)−濃度座標にプロットすると図4の
ようになる。Hereinafter, the flow of the processing of FIG. 2 will be described in detail. First, 200 image information acquisition units will be described. When the subject 120 in FIG. 1 is, for example, a radiation attenuating plate whose thickness changes stepwise, a radiation image obtained as an image is an image as shown in FIG. A region corresponding to each step is extracted, and a pixel value is obtained by taking an average value of the region. The extraction method depends on whether the operator selects an area or
It is extracted by a binarization process. When the operator inputs the density corresponding to each of the extracted regions, some (pixel value, density) pair information can be obtained. This (pixel value, density)
Is plotted on a pixel value (relative value) -density coordinate as shown in FIG.
【0079】200の画像情報取得手段のより詳しい説
明は後にして、次にこの(画素値、濃度)の対情報から
210の階調曲線導出手段と220の誤差判定手段によ
る階調曲線の導出を説明する。(画素値、濃度)の対情
報を(X,Y)=(画素値、濃度)と表わして、これを
以下のモデル関数でパラメーターフィッティングさせ
る。A more detailed description of the image information acquisition means 200 will be given later, and then the derivation of the tone curve by means of the tone curve deriving means 210 and the error judging means 220 from this pair information of (pixel value, density). Will be described. The pair information of (pixel value, density) is expressed as (X, Y) = (pixel value, density), and this is parameter-fitted by the following model function.
【0080】[0080]
【数21】 (Equation 21)
【0081】ただし、However,
【0082】[0082]
【数22】 (Equation 22)
【0083】である。Is as follows.
【0084】ここで、Dmin、Dmaxは画像の最小濃度
(最小輝度)、最大濃度(最大輝度)である。Ciは1
以下の正の数である。Nは自然数であり、220の誤差
判定手段において、N=1から1つずつ増えていく。Here, D min and D max are the minimum density (minimum luminance) and the maximum density (maximum luminance) of the image. C i is 1
The following positive number. N is a natural number, and is increased by one from N = 1 in the 220 error determination means.
【0085】fi(X−bi,ai)の関数は、以下の性
質をもつ。The function of f i (X−b i , a i ) has the following properties.
【0086】[0086]
【数23】 (Equation 23)
【0087】ここで、θ(X)は、X>0のときθ
(X)=1、X<0のときθ(X)=0となるステップ
関数である。Here, θ (X) is θ when X> 0.
It is a step function where θ (X) = 0 when (X) = 1 and X <0.
【0088】このようなfi(X,ai)の具体的例とし
て、以下の表3の関数がある。表3は、表2と同じであ
るので、以下、表1という。A specific example of such f i (X, a i ) is a function shown in Table 3 below. Table 3 is the same as Table 2 and will be referred to as Table 1 below.
【0089】[0089]
【表3】 [Table 3]
【0090】ここで、Slop(X,ai)は、以下の
性質をもつ。Here, Slop (X, a i ) has the following properties.
【0091】[0091]
【数24】 (Equation 24)
【0092】フィッティング方法としては、Levenberg-
Marquardt法などがある。図5は、式1で、As a fitting method, Levenberg-
Marquardt method and the like. FIG. 5 shows Equation 1.
【0093】[0093]
【数25】 (Equation 25)
【0094】とした場合のフィッティング例である。This is an example of fitting in the case where.
【0095】このような式1のモデル関数による階調曲
線のもつ性質を以下に述べる。まず式1中の関数f
i(X−bi,ai)の性質について述べる。The properties of the gradation curve according to the model function of Equation 1 will be described below. First, the function f in Equation 1
i (X-b i, a i) describes the nature of.
【0096】図6は表1に示した関数のグラフである。
ここでは、表1の関数をfi(X−bi,ai)としてX
軸方向にbiだけ平行移動している。このグラフから分
かるように表1の関数が式3、式4の性質をもつことが
分かる。図7は表1の1番目の関数FIG. 6 is a graph of the function shown in Table 1.
Here, the function of Table 1 is defined as f i (X−b i , a i ) and X
In the axial direction by b i are translated. As can be seen from this graph, it can be seen that the functions in Table 1 have the properties of Equations 3 and 4. Figure 7 shows the first function in Table 1.
【0097】[0097]
【数26】 (Equation 26)
【0098】において、aiの値をしだいに0に近づけ
ていったものである。このグラフから分かるようにai
の値をしだいに0に近づけると表1の関数が式5の性質
をもつ。以上のようにbiは関数の傾きの中心を表わ
し、aiは傾きの度合いを示すことが分かる。In the above, the value of a i gradually approaches 0. As can be seen from this graph, a i
Is gradually approached to 0, the function of Table 1 has the property of Equation 5. B i as described above represents the center of the gradient of the function, a i it is found that indicates the degree of inclination.
【0099】次に、式1中のNext, in the equation 1,
【0100】[0100]
【数27】 [Equation 27]
【0101】の部分の性質について述べる。The nature of the portion will be described.
【0102】図8は表1の1番目のFIG. 8 shows the first table in Table 1.
【0103】[0103]
【数28】 [Equation 28]
【0104】の線形和Linear sum of
【0105】[0105]
【数29】 (Equation 29)
【0106】を示したグラフである。各々のfi(X−
bi,ai)は、図6で示したように0から1までの間を
単調増加していく関数であった。それらの関数の線形和FIG. Each f i (X−
b i , a i ) is a function that monotonically increases from 0 to 1 as shown in FIG. Linear sum of those functions
【0107】[0107]
【数30】 [Equation 30]
【0108】は、式2のThe equation (2)
【0109】[0109]
【数31】 (Equation 31)
【0110】の条件のため、同様に0から1までの間を
単調増加していく関数となる。ただし、Slop(X,
ai)の足し合わせの場合は、単調増加になるように平
行移動量biに制限が出てくる。図8の関数In the same manner, the function becomes a function that monotonically increases from 0 to 1. However, Slop (X,
In the case of ai ), the parallel movement amount b i is limited so as to increase monotonically. Figure 8 function
【0111】[0111]
【数32】 (Equation 32)
【0112】のCiは、各傾きの度合いaiと平行移動量
biをもつfi(X−bi,ai)の成分比を示している。C i of [0112] I am, f i (X-b i , a i) with a degree a i and parallel movement amount b i of each slope represents the component ratio of.
【0113】したがって、図8に示すように関数Therefore, as shown in FIG.
【0114】[0114]
【数33】 [Equation 33]
【0115】は、各3個の画素領域で傾きの度合いai
が異なっている階調曲線を表現することができる。同様
に、Is the degree of inclination a i in each of the three pixel areas.
Can be expressed. Similarly,
【0116】[0116]
【数34】 (Equation 34)
【0117】は、各N個の画素領域で傾きの度合いai
が異なっている階調曲線を表現することができる。Is the degree of inclination a i in each of N pixel areas.
Can be expressed.
【0118】[0118]
【数35】 (Equation 35)
【0119】において、関数fi(X−bi,ai)は表
1の3つの関数の組み合わせであってもよい。In the above, the function f i (X−b i , a i ) may be a combination of the three functions shown in Table 1.
【0120】以下にパラメーターのフィッティング方法
を述べる。Hereinafter, a method of fitting parameters will be described.
【0121】(4)(X,Y)=(画素値、濃度)の情
報がパラメーターの数より多数ある場合 このときは、まず式1でN=1として、C1をある値に
固定して(式2よりC1=1)、Dmin、Dmax、a1、b
1をパラメーターにして、式1のモデル関数をフィッテ
ィングさせる。このあと220の誤差判定手段で(X,
Y)=(画素値、濃度)と階調曲線との誤差判定を行
い、誤差がある閾値以上であれば、次に式1でN=2と
する。このときDmin、Dmax、b1、b2、C1、a1、a
2をパラメーターにして、式1のモデル関数をフィッテ
ィングさせる。C2の値は式2より決まる。このあと2
20の誤差判定手段で、(X,Y)=(画素値、濃度)
と階調曲線との誤差判定を行い、誤差がある閾値以上で
あれば、次に式1でN=3とする。このときDmin、D
max、b1、b2、b3、C1、C2、a1、a2、a3をパラ
メーターにして、式1のモデル関数をフィッティングさ
せる。C3の値は式2より決まる。このあと220の誤
差判定手段で、(X,Y)=(画素値、濃度)と階調曲
線との誤差判定を行い、誤差がある閾値以上であれば、
式1でN=i(i≧4)とする。[0121] (4) (X, Y) = ( pixel value, density) at this time if a large number than the number of information parameters, firstly as N = 1 in Equation 1, is fixed to a certain value C 1 (C 1 = 1 from equation 2), D min , D max , a 1 , b
The model function of Equation 1 is fitted with 1 as a parameter. Thereafter, the error determination means 220 (X,
Y) = (pixel value, density) and an error determination between the gradation curve are performed, and if the error is equal to or greater than a certain threshold value, N is set to N = 2 in equation (1). At this time, D min , D max , b 1 , b 2 , C 1 , a 1 , a
The model function of Equation 1 is fitted with 2 as a parameter. The value of C 2 is determined by Equation 2. After this 2
(X, Y) = (pixel value, density)
Is determined, and if the error is equal to or greater than a certain threshold, then N = 3 in equation (1). At this time, D min , D
max, and the b 1, b 2, b 3 , C 1, C 2, a 1, a 2, a 3 to parameters, fitting the model function of formula 1. The value of C 3 is determined by Equation 2. Thereafter, an error determination unit 220 determines an error between (X, Y) = (pixel value, density) and the gradation curve.
In Expression 1, N = i (i ≧ 4) is set.
【0122】このとき、Dmin、Dmax、b1、…、bi、
C1、…、Ci-1、a1、…、aiをパラメーターにして、
式1のモデル関数をフィッティングさせる。Ciの値は
式2より決まる。このあと220の誤差判定手段で、
(X,Y)=(画素値、濃度)と階調曲線との誤差判定
を行い、誤差がある閾値以上であればN=i+1と増や
していく。この過程で誤差がある閾値以上であれば、N
にある上限値を決めておき、すべてのNについて、22
0の誤差判定手段で(X,Y)=(画素値、濃度)と階
調曲線との誤差判定を行い、誤差がある閾値以上であれ
ば、このNの内で最も(X,Y)=(画素値、濃度)と
階調曲線との誤差が小さいNの値を持つ階調曲線が選ば
れ、階調曲線が導出される。誤差の判定に用いられる評
価関数は、例えば(画素値、濃度)点の濃度と対応する
画素値における式1の濃度Yとの差の2乗和等が使用で
きる。At this time, D min , D max , b 1 ,..., B i ,
C 1, ..., C i- 1, a 1, ..., and the a i to the parameter,
The model function of Equation 1 is fitted. The value of C i is determined by Equation 2. After this, the error determination means of 220
An error between (X, Y) = (pixel value, density) and the gradation curve is determined, and if the error is equal to or greater than a certain threshold, N = i + 1 is increased. If the error in this process is above a certain threshold, N
Is determined, and for all N, 22
An error determination means of (X, Y) = (pixel value, density) and a gradation curve are determined by an error determination means of 0. If the error is equal to or more than a certain threshold, (X, Y) = N A tone curve having an N value with a small error between (pixel value, density) and the tone curve is selected, and a tone curve is derived. As the evaluation function used to determine the error, for example, the sum of squares of the difference between the density at the (pixel value, density) point and the density Y in Expression 1 at the corresponding pixel value can be used.
【0123】210の階調曲線導出手段と220の誤差
判定手段による階調曲線の導出の後は、230の階調処
理手段を説明する。After the derivation of the tone curve by the tone curve deriving means 210 and the error determining means 220, the tone processing means 230 will be described.
【0124】図2において、230の階調処理手段に被
写体画像が入力され、210の階調曲線導出手段と22
0の誤差判定手段によって階調曲線に基づいて、230
の階調処理手段で作成されたLUTにより、入力画像の
入力画素値がモニターならば輝度、プリンターならば濃
度等のデジタル値に対応する出力画素値に変換され、画
像表示または画像出力される。LUTの作成方法を図1
1に示す。まず、入力画素値と相対画素値の変換則と、
導出された階調曲線による相対画素値と濃度、輝度等の
変換則と、モニターやプリンター等に依存する濃度、輝
度等と出力画素値の変換則により、入力画素値と出力画
素値の変換則が導かれ、それがLUTとなる。ここで入
力画素値は、X線量に対してLog変換した値でもよいし、
比例した値でも良く、特に限定はしない。In FIG. 2, the subject image is input to the tone processing means 230, and the tone curve deriving means 210
0 based on the gradation curve by the error determination means of 0
Is converted into an output pixel value corresponding to a digital value such as a luminance if the input image is a monitor or a density if the printer is a printer, and the image is displayed or output. Figure 1 shows how to create an LUT
It is shown in FIG. First, the conversion rule between the input pixel value and the relative pixel value,
The conversion rule between the input pixel value and the output pixel value is based on the conversion rule between the relative pixel value and the density and brightness based on the derived gradation curve, and the conversion rule between the density and brightness and the output pixel value depending on the monitor or the printer. Is derived, and this becomes the LUT. Here, the input pixel value may be a value obtained by log-converting the X-ray dose,
It may be a proportional value and is not particularly limited.
【0125】240のパラメーター保存手段は、210
の階調曲線導出手段と220の誤差判定手段によって導
出されたパラメーターDmin、Dmax、b1、…、bi、C
1、…、Ci-1、a1、…、ai及びNの値(階調曲線の種
類に対応)及び使用された具体的な関数(表1に記載)
を記憶しておき、モニターやプリンター等に依存する濃
度、輝度等と出力画素値の変換則に変更等があれば、再
度LUTを導出するのに使用される。The parameter storage means 240 is 210
The gradation curve derivation means and 220 parameters D min, which is derived by the error determining means, D max, b 1, ... , b i, C
1, ..., C i-1 , a 1, ..., ( corresponding to the type of gradation curve) values of a i and N and specific functions that are used (as shown in Table 1)
Is stored, and if there is a change in the conversion rule between the output pixel value and the density and luminance depending on the monitor or the printer, the LUT is used again to derive the LUT.
【0126】以上の説明を踏まえて、200の画像情報
取得手段をより詳細に説明する。ここまでは、図1の被
写体120が例えば厚さがステップ状に変わる放射線の
減衰板等で、各領域で画素値が段階的に変わる画像を取
得し、各領域に操作者が濃度(または輝度等)を入力し
て(X,Y)=(画素値、濃度)の情報を得て、階調曲
線を決定しLUTを導出するまでの説明である。階調曲
線の決定は操作者が実際に画像を見ながら行うほうが、
操作者が求める階調曲線が得られ易い。そこで200の
画像情報取得手段には、図14に示すように画像表示す
る部分と濃度(または輝度等)を入力する部分が一体と
なっている方が良い。図2の画像表示が200の画像情
報取得手段と一体になっている。Based on the above description, the 200 image information obtaining means will be described in more detail. Up to this point, an image in which the pixel value changes stepwise in each region is acquired by using, for example, a radiation attenuating plate or the like in which the subject 120 in FIG. , Etc.), the information of (X, Y) = (pixel value, density) is obtained, the gradation curve is determined, and the LUT is derived. It is better for the operator to determine the gradation curve while actually looking at the image.
It is easy to obtain a gradation curve required by the operator. Therefore, it is preferable that the image information acquisition unit 200 has a unit for displaying an image and a unit for inputting density (or luminance or the like) integrated as shown in FIG. The image display of FIG. 2 is integrated with 200 image information acquisition means.
【0127】次に図14を説明する。操作者が画像を見
ながら画像の各領域を選択し、各領域の濃度(または輝
度等)を入力すると、画像と共に表示してある(画素
値、濃度)の座標上に、現在の階調曲線と新しく選択し
た(X,Y)=(画素値、濃度)の点が表示され、これ
で(X,Y)=(画素値、濃度)の情報が得られたこと
になる。このあと上で説明したようにパラメーターフィ
ッティングされ、再度画像が階調処理されて表示され
る。Next, FIG. 14 will be described. When the operator selects each area of the image while viewing the image and inputs the density (or luminance, etc.) of each area, the current gradation curve is displayed on the coordinates of the (pixel value, density) displayed together with the image. And the newly selected point of (X, Y) = (pixel value, density) is displayed, which means that information of (X, Y) = (pixel value, density) has been obtained. Thereafter, parameter fitting is performed as described above, and the image is subjected to gradation processing again and displayed.
【0128】さらに200の画像情報取得手段には、パ
ラメーターフィッティングされて得られた階調曲線の微
調整をするために、パラメーターA、B、Dmin、
Dmax、Nの値を変えるボタン等がある。パラメーター
A、Bは、式1のY(X)に(X−B)/Aを代入し、
Y((X−B)/A)とすることで導入される新しいパ
ラメーターである。これらは、階調曲線に対して、Aは
その傾き、Bは平行移動を調節するパラメーターとな
る。これらのボタンを押して数値を変えるか、直接数値
を入力することができ、これにより階調曲線のパラメー
ターを微調整することができる。これは、図2のルート
Tにあたる。Further, in order to finely adjust the tone curve obtained by the parameter fitting, the parameters A, B, D min ,
There are buttons for changing the values of D max and N. The parameters A and B are obtained by substituting (X−B) / A for Y (X) in Equation 1,
This is a new parameter introduced by Y ((X−B) / A). These are parameters for adjusting the slope and B for the gradation curve. By pressing these buttons, the numerical value can be changed or the numerical value can be directly input, whereby the parameters of the gradation curve can be finely adjusted. This corresponds to the route T in FIG.
【0129】図13は、厚さがステップ状に変わる放射
線の減衰板等の画像ではない画像に対して、一度求めら
れていた階調曲線の形を大幅に変更したいときなどに使
用される例である。階調曲線上に多数の(X,Y)=
(画素値、濃度)の点があり、これらの点は位置を変更
することができる。ただし階調曲線は単調増加でなくて
はならないので、これらの点も単調増加になるように位
置を変更するように制限がついている。マウス等で階調
曲線の点の位置を移動し、減衰板の例で説明したと同様
にパラメーターフィッティングさせる。これは、図2の
ルートUにあたる。そして画像を見ながらパラメーター
A、B、Dmin、Dmax、Nの値を微調整する。これは、
図2のルートTにあたる。FIG. 13 is an example used when it is desired to greatly change the shape of the gradation curve once obtained for an image other than an image of a radiation attenuating plate or the like whose thickness changes stepwise. It is. Many (X, Y) =
There are (pixel value, density) points, and the positions of these points can be changed. However, since the gradation curve must be monotonically increasing, there is a restriction that the positions of these points are also changed so as to increase monotonically. The position of the point of the gradation curve is moved with a mouse or the like, and parameter fitting is performed in the same manner as described in the example of the attenuation plate. This corresponds to the route U in FIG. Then, the values of the parameters A, B, Dmin , Dmax , and N are finely adjusted while viewing the image. this is,
This corresponds to the route T in FIG.
【0130】階調曲線に対するパラメーターA、Bの扱
いをより詳しく説明する。式1のY(X)に(X−B)
/Aを代入すると次の式のようになる。The handling of the parameters A and B with respect to the gradation curve will be described in more detail. In Expression 1, Y (X) is expressed as (XB)
Substituting / A gives the following equation.
【0131】[0131]
【数36】 [Equation 36]
【0132】ここで、Xは相対画素値、Yは濃度(輝度
等)に対応する。パラメーターフィッティングにより、
パラメーターDmin、Dmax、b1、…、bN、C1、…、
CN-1、a1、…、aNが決定し(CNの値は式2より決ま
る。)、そのあとの微調整をこのパラメーターA、Bで
行うとより少ないパラメーターで画像の微妙な階調処理
が容易にできる。パラメーターA、Bの数値を変更する
ことは、間接的に式1のY(X)のa1、…、aN、
b1、…、bNの値を変更することに対応するので、図7
で説明したように階調曲線の傾きと平行移動(平行移動
はある相対画素値の濃度(輝度等)を変更することに対
応)を変更することになる。しかし、階調曲線の傾きを
変更する場合は、画像の関心領域の濃度(輝度等)を一
定に保ったまま傾きを変更する方が、操作者が求める階
調処理の調整がやり易い。これを達成するために式9の
パラメーターbiにbi−Dpを代入し、新しいパラメー
ターDpを導入する。Here, X corresponds to the relative pixel value, and Y corresponds to the density (luminance, etc.). By parameter fitting,
The parameters D min , D max , b 1 , ..., b N , C 1 , ...,
C N-1, a 1, ..., a N are determined (a value of C N is determined from the equation 2.), The image subtle with fewer parameters is performed a fine adjustment of the after this parameter A, and B Gradation processing can be easily performed. Changing the values of the parameters A and B is indirectly based on a 1 ,..., A N ,
Since this corresponds to changing the values of b 1 ,..., b N , FIG.
As described above, the inclination and the parallel movement (parallel movement corresponds to changing the density (luminance and the like) of a certain relative pixel value) are changed. However, when changing the gradient of the gradation curve, it is easier to adjust the gradation process required by the operator by changing the gradient while keeping the density (luminance and the like) of the region of interest in the image constant. To accomplish this by substituting b i -Dp the parameters b i of Equation 9, to introduce a new parameter Dp.
【0133】[0133]
【数37】 (37)
【0134】以下図15に基づいて説明する。操作者が
一定に保つ濃度(輝度等)を直接選択するか、または画
像から関心領域を指定し間接的に濃度を選択する。相対
画素値がB、選択された濃度(輝度等)の対が固定濃度
点となる。このときまだ階調曲線は固定濃度点を通って
おらず、階調曲線と固定濃度点が一致するようにパラメ
ーターDpの値を変える。式10の階調曲線は固定濃度
点を通るようになったとき、パラメーターAを変化させ
ると階調曲線は固定濃度点を中心に階調曲線が変化す
る。階調曲線と固定濃度点が一致するようにパラメータ
ーDpの値をフィッティングさせる方法としては、ニュ
ートン法などがある。Hereinafter, description will be made with reference to FIG. The operator directly selects a density (luminance or the like) to be kept constant or indirectly selects a density by designating a region of interest from an image. A pair of the relative pixel value B and the selected density (such as luminance) is a fixed density point. At this time, the gradation curve has not yet passed through the fixed density point, and the value of the parameter Dp is changed so that the gradation curve matches the fixed density point. If the parameter A is changed when the gradation curve of Expression 10 passes through the fixed density point, the gradation curve changes around the fixed density point. As a method of fitting the value of the parameter Dp so that the gradation curve matches the fixed density point, there is a Newton method or the like.
【0135】以上のように、第1及び第2の実施形態に
かかる画像処理装置は、画素値と濃度(または輝度等)
の関係を表わす画像情報を取得する画像情報取得手段
と、前記画像情報より階調曲線を導出する階調曲線導出
手段を設けている。また前記画像情報に対して精度のよ
い階調曲線を導出するため前記画像情報と前記階調曲線
の誤差を判定する誤差判定手段を設けている。As described above, the image processing apparatuses according to the first and second embodiments use the pixel value and the density (or luminance or the like).
Image information acquiring means for acquiring image information representing the relationship of (1) and a tone curve deriving means for deriving a tone curve from the image information. Further, an error determination unit for determining an error between the image information and the gradation curve is provided to derive an accurate gradation curve for the image information.
【0136】本発明の実施形態は、以下の種々の形態に
適用可能である。The embodiments of the present invention are applicable to the following various embodiments.
【0137】(1)関数Fi(X−bi,ai)の線形和
であり、Ci、ai、bi、Dmin、Dm axをパラメーター
として式1で表現されるモデル関数を用いることを特徴
とする階調曲線発生装置。(1) Function Fi(Xbi, AiLinear sum of)
And Ci, Ai, Bi, Dmin, Dm axThe parameter
Is characterized by using a model function represented by Equation 1 as
Gradation curve generator.
【0138】(2)前記関数Fi(X−bi,ai)は直
線の場合(表1の3の関数)を除き単調増加関数であ
り、式3、4の性質をもち、さらに式1の係数Ciは式
2の条件を満たすことを特徴とする(1)記載の階調曲
線発生装置。(2) The function F i (X−b i , a i ) is a monotonically increasing function except for the case of a straight line (the function of 3 in Table 1), and has the properties of Equations 3 and 4. 1 of the coefficient C i is characterized by satisfying the formula 2 (1) gradation curve generator according.
【0139】(3)前記関数Fi(X−bi,ai)は、
表1に示す3つの関数のうちのいずれか1つであること
を特徴とする(2)記載の階調曲線発生装置。(3) The function F i (X−b i , a i ) is
The gradation curve generator according to (2), wherein the function is one of the three functions shown in Table 1.
【0140】(4)画素値と出力値(濃度または輝度な
ど)を一対一対応で関連付ける(画素値、濃度)の対情
報に基づいて、関数Fi(X−bi,ai)の線形和であ
る式1で表現されるモデル関数を用いて式1のCi、
ai、bi、Dmin、Dmaxをパラメーターとしてフィッテ
ィングする階調曲線導出手段を有することを特徴とする
階調曲線発生装置。(4) The linearity of the function F i (X−b i , a i ) is based on the pair information of the pixel value and the output value (density or luminance, etc.) in one-to-one correspondence (pixel value, density). Using the model function expressed by the expression 1 which is the sum, C i of the expression 1,
a i, b i, D min , gradation curve generating apparatus characterized by having a gradation curve derivation means for fitting the D max as a parameter.
【0141】(5)前記階調曲線導出手段で、導出され
た階調曲線と画素値と出力値(濃度または輝度など)を
一対一対応で関連付ける(画素値、濃度)の対情報との
誤差を判別する誤差判別手段を有し、誤差がある閾値以
上であれば、式1の自然数Nの値を増やして、再度階調
曲線を導出する階調曲線導出手段を有することを特徴と
する(4)記載の階調曲線発生装置。(5) The tone curve deriving means associates the derived tone curve with a pixel value and an output value (such as density or brightness) in a one-to-one correspondence (error between pixel information and density information). And a tone curve deriving means for increasing the value of the natural number N in Equation 1 and deriving the tone curve again if the error is equal to or greater than a certain threshold value. 4) The gradation curve generator according to the above.
【0142】(6)前記階調曲線導出手段で、パラメー
ターCi、ai、bi、Dmin、Dmaxを固定し、導出され
た式1の階調曲線Y(X)に(X−B)/Aを代入し、
Y((X−B)/A)とすることで新しいパラメーター
A、Bを導入し、画像上に選択された画素値と出力値
(濃度または輝度など)を一対一対応で関連付ける(画
素値、濃度)の対情報に、パラメーターA、Bを調節し
てフィッティングする階調曲線導出手段を有することを
特徴とする(4)記載の階調曲線発生装置。(6) The parameters C i , a i , b i , D min , and D max are fixed by the gradation curve deriving means, and the derived gradation curve Y (X) of the equation 1 is given by (X− B) / A
By introducing Y ((X−B) / A), new parameters A and B are introduced, and a pixel value selected on the image and an output value (such as density or luminance) are associated in a one-to-one correspondence (pixel value, The tone curve generating device according to (4), further comprising a tone curve deriving unit that adjusts parameters A and B to the pair information of (density) to perform fitting.
【0143】(7)前記階調曲線をフィッティングさせ
るための画素値と出力値(濃度または輝度など)を一対
一対応で関連付ける(画素値、濃度)の対情報は、濃度
がステップ状に変わる被写体を撮影し、表示された被写
体画像の対応領域の画素値に対して濃度(または輝度
等)を入力することで取得する画像情報取得手段を有す
ることを特徴とする(4)記載の階調曲線発生装置。(7) The pair information of the pixel value for fitting the gradation curve and the output value (density or luminance, etc.) in one-to-one correspondence (pixel value, density) indicates the object whose density changes stepwise. (4) The image processing apparatus according to (4), further comprising an image information acquisition unit configured to capture the image data and input a density (or luminance or the like) with respect to a pixel value of a corresponding area of the displayed subject image. Generator.
【0144】(8)前記階調曲線のフィッティング結果
を階調処理した画像と階調曲線の両方を表示することで
確認できることを特徴とする(4)記載の階調曲線発生
装置。(8) The gradation curve generator according to (4), wherein the fitting result of the gradation curve can be confirmed by displaying both the gradation processed image and the gradation curve.
【0145】(9)前記階調曲線上に表示した画像に指
定した(画素値、濃度)の点がプロットされることを特
徴とする(8)記載の階調曲線発生装置。(9) The gradation curve generating apparatus according to (8), wherein a designated (pixel value, density) point is plotted on the image displayed on the gradation curve.
【0146】(10)上記(4)に記載の階調曲線をフ
ィッティングさせるための画素値と出力値(濃度または
輝度など)を一対一対応で関連付ける(画素値、濃度)
の対情報は、パラメーターが決まっている各階調曲線に
対して登録してあり、登録してある(画素値、濃度)の
点は、(8)に記載の階調曲線にプロットされており、
このプロット点を移動させることで(画素値、濃度)の
点の値を変化させ、新しい(画素値、濃度)の対情報に
対して(1)に記載の階調曲線のパラメーターをフィッ
ティングすることを特徴とする階調曲線発生装置。(10) Pixel values for fitting the gradation curve described in (4) and output values (such as density or luminance) are associated in a one-to-one correspondence (pixel value, density)
Is registered for each gradation curve for which parameters are determined, and the registered (pixel value, density) points are plotted on the gradation curve described in (8).
By moving this plot point, the value of the (pixel value, density) point is changed, and the parameter of the gradation curve described in (1) is fitted to the new pair information of (pixel value, density). A gradation curve generator characterized by the following.
【0147】(11)上記(1)に記載の階調曲線で式
1のパラメーターbiにbi−Dpを代入して、新しいパ
ラメーターDpを導入して式10とし、式10のパラメ
ーターDpの値を変化させることにより、階調曲線の傾
きを変化させる中心となる固定濃度点の濃度を変えるこ
とを特徴とする階調曲線発生装置。[0147] (11) above (1) by substituting b i -Dp the parameters b i of formula 1 in the gradation curve according to the new parameter Dp introducing the expression 10, the parameter Dp of formula 10 A tone curve generation device characterized by changing the value to change the density of a fixed density point that is the center of changing the slope of the tone curve.
【0148】上記(1)によれば、階調曲線を関数fi
(X−bi,ai)の線形和にすることは、違う画素値領
域で傾きの違う階調曲線を作成でき、多彩な画像に合わ
せた階調曲線を作成できるという効果がある。According to the above (1), the gradation curve is converted to the function f i.
The linear sum of (X−b i , a i ) has the effect that tone curves with different slopes can be created in different pixel value areas, and tone curves suited to various images can be created.
【0149】上記(2)によれば、式1の関数fi(X
−bi,ai)の線形和において式2から式4の条件を満
たすことは、階調曲線式1のパラメーターである最低濃
度D minと最高濃度Dmaxを固定させた場合に、画像を最
低濃度と最高濃度を固定したまま階調処理ができ、階調
曲線の調整を操作者にわかりやすくする効果がある。According to the above (2), the function fi(X
-Bi, Ai) Satisfy the conditions of Equations 2 to 4 in the linear sum of
The lower the darkness, which is a parameter of the tone curve equation 1,
Degree D minAnd the highest concentration DmaxWhen the image is fixed, the image
Gradation processing can be performed with the low density and the maximum density fixed.
This has the effect of making it easy for the operator to adjust the curve.
【0150】上記(3)によれば、関数fi(X−bi,
ai)の具体的形として表1の関数を用いることは、非
線形の関数であれば最低濃度Dminと最高濃度Dmaxに漸
近して近づいていく階調曲線を作成することができ、関
数fi(X−bi,ai)の点対称である点を中心に傾き
を変更でき、階調曲線の調整を操作者にわかりやすくす
る効果がある。According to the above (3), the function f i (X−b i ,
Using the functions of Table 1 as a specific form of a i ) can produce a tone curve that approaches and approaches the minimum density D min and the maximum density D max as long as it is a non-linear function. The inclination can be changed around the point symmetrical point of f i (X−b i , a i ), which has the effect of making it easy for the operator to adjust the gradation curve.
【0151】上記(4)によれば、画素値と出力値(濃
度または輝度など)を一対一対応で関連付ける(画素
値、濃度)の対情報に基づいて階調曲線を作成すること
ができ、あらかじめ用意された階調曲線では対応できな
い階調処理を実現できる効果がある。According to the above (4), a gradation curve can be created based on pair information of (pixel value, density) associating a pixel value with an output value (density or luminance) in one-to-one correspondence. There is an effect that it is possible to realize gradation processing that cannot be handled by a gradation curve prepared in advance.
【0152】上記(5)によれば、式1の自然数Nを増
やすということは、フィッティングパラメーターの数を
増やすことである。パラメーターの数が増えれば自由度
は増えるので、多彩な階調曲線を作成できる効果があ
る。また、自然数Nを1から順に多くしていくことは、
所望の階調曲線を得るためのパラメーターの数をできる
だけ少なくし、計算時間と入力する(画素値、濃度)の
対情報の数を減らし、操作者に調整し易くする効果があ
る。According to the above (5), increasing the natural number N in Equation 1 means increasing the number of fitting parameters. Since the degree of freedom increases as the number of parameters increases, there is an effect that various gradation curves can be created. Also, increasing the natural number N sequentially from 1 is as follows.
There is an effect that the number of parameters for obtaining a desired gradation curve is reduced as much as possible, the calculation time and the number of input information (pixel value, density) are reduced, and the operator can easily make adjustments.
【0153】上記(6)によれば、(画素値、濃度)の
対情報の数が少ない場合、特に2点の場合は、階調曲線
の傾きと平行移動でフィッティングさせることができ、
複雑な形をした階調曲線も簡単に調整できるという効果
がある。According to the above (6), when the number of pairs of (pixel value, density) information is small, especially when there are two points, fitting can be performed by parallel movement with the gradient of the gradation curve.
There is an effect that a gradation curve having a complicated shape can be easily adjusted.
【0154】上記(7)によれば、ある撮影装置で撮影
された画像から濃度(または輝度等)を読み取ることに
より、その撮影装置と同様な階調処理ができ、2つの異
種の撮影装置の画像を比較することができるという効果
がある。According to the above (7), by reading the density (or luminance or the like) from an image photographed by a certain photographing device, gradation processing similar to that of the photographing device can be performed, and two different kinds of photographing devices can be used. There is an effect that images can be compared.
【0155】階調曲線の調整では画像を見てパラメータ
ーを調整し、また画像をみるということの繰り返しにな
ることが多く、上記(8)によれば、画像と調整した階
調曲線が並べて表示してあるので操作者に調整し易くす
る効果がある。In the adjustment of the gradation curve, it is often the case that the parameters are adjusted while looking at the image and then the image is viewed. According to the above (8), the image and the adjusted gradation curve are displayed side by side. This has the effect of making it easier for the operator to make adjustments.
【0156】上記(9)によれば、画像の指定した点が
調整すべき階調曲線のどの点に対応するかを把握できる
ので操作者に調整し易くする効果がある。According to the above (9), it is possible to grasp which point of the gradation curve to be adjusted corresponds to the designated point of the image, so that the operator can easily adjust the point.
【0157】上記(10)によれば、操作者がある関心
領域の部分のみ階調曲線の傾きを変えることができ、よ
り所望する階調曲線が得られるという効果がある。According to the above (10), the operator can change the gradient of the gradation curve only in a certain region of interest, and there is an effect that a more desired gradation curve can be obtained.
【0158】上記(11)によれば、操作者が階調曲線
の傾きを画像のある関心領域の濃度を変えずに変更で
き、操作者に調整し易くする効果がある。According to the above (11), the operator can change the gradient of the gradation curve without changing the density of the region of interest in the image, which has the effect of making it easy for the operator to adjust.
【0159】本実施形態は、コンピュータがプログラム
を実行することによって実現することができる。また、
プログラムをコンピュータに供給するための手段、例え
ばかかるプログラムを記録したCD−ROM等の記録媒
体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の
伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができ
る。上記のプログラム、記録媒体及び伝送媒体は、本発
明の範疇に含まれる。記録媒体としては、例えばフレキ
シブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気
ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモ
リカード、ROM等を用いることができる。The present embodiment can be realized by a computer executing a program. Also,
Means for supplying the program to the computer, for example, a recording medium such as a CD-ROM in which the program is recorded, or a transmission medium such as the Internet for transmitting the program can also be applied as an embodiment of the present invention. The above-described program, recording medium, and transmission medium are included in the scope of the present invention. As the recording medium, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, and the like can be used.
【0160】なお、上記実施形態は、何れも本発明を実
施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに
過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に
解釈されてはならないものである。すなわち、本発明は
その技術思想、またはその主要な特徴から逸脱すること
なく、様々な形で実施することができる。It should be noted that each of the above-described embodiments is merely an example of the embodiment for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. It is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features.
【0161】[0161]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、階
調曲線を関数fi(X−bi,ai)の線形和にすること
により、違う画素値領域で傾きの違う階調曲線を作成で
き、多彩な画像に合わせた階調曲線を作成できる。As described above, according to the present invention, the gradation curve is formed as a linear sum of the functions f i (X−b i , a i ), so that gradations having different inclinations in different pixel value regions are obtained. A curve can be created, and a gradation curve can be created according to various images.
【図1】実施形態の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment.
【図2】実施の形態の処理手順を示すフローチャートで
ある。FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the embodiment;
【図3】画素値と出力値(濃度または輝度など)を一対
一対応で関連付ける(画素値、濃度)の対情報を取得す
るための被写体画像の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a subject image for acquiring pair information of (pixel value, density) associating pixel values with output values (such as density or luminance) in a one-to-one correspondence;
【図4】得られた(画素値、濃度)の対情報を平面上に
プロットした図である。FIG. 4 is a diagram in which obtained (pixel value, density) pair information is plotted on a plane.
【図5】(画素値、濃度)の対情報をもとに階調曲線を
フィッティングさせた例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a gradation curve is fitted based on (pixel value, density) pair information.
【図6】表1に示す関数の特徴を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing characteristics of the functions shown in Table 1.
【図7】表1の関数のパラメーターaiを変化させたと
きの特徴を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing characteristics when the parameters a i of the functions in Table 1 are changed.
【図8】表1の関数の線形和の特徴を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing the characteristics of the linear sum of the functions in Table 1.
【図9】(画素値、濃度)の対情報が1点の場合のフィ
ッティング例を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing an example of fitting when the pair information of (pixel value, density) is one point.
【図10】(画素値、濃度)の対情報が2点の場合のフ
ィッティング例を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing an example of fitting in a case where the pair information of (pixel value, density) is two points.
【図11】入力画素値と出力画素値の関係であるLUT
の導出手順を示す図である。FIG. 11 is an LUT showing a relationship between an input pixel value and an output pixel value.
It is a figure showing the derivation procedure.
【図12】(画素値、濃度)の対情報の取得方法の例を
示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing an example of a method for acquiring pair information of (pixel value, density).
【図13】(画素値、濃度)の対情報の取得方法の例を
示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing an example of a method of acquiring pair information of (pixel value, density).
【図14】(画素値、濃度)の対情報の取得方法の例を
示すグラフである。FIG. 14 is a graph illustrating an example of a method of acquiring (pixel value, density) pair information.
【図15】固定濃度点を中心に階調曲線の傾きを変える
方法を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing a method of changing a gradient of a gradation curve around a fixed density point.
【図16】従来例の階調曲線の特徴を示すグラフであ
る。FIG. 16 is a graph showing characteristics of a gradation curve of a conventional example.
【図17】従来例の階調曲線の特徴を示すグラフであ
る。FIG. 17 is a graph showing characteristics of a gradation curve of a conventional example.
110 線源 120 被写体 130 センサ 140 A/D 150 操作部 160 画像処理部 170 画像表示部 200 画像情報取得手段 210 階調曲線導出手段 220 誤差判定手段 230 階調処理手段 240 パラメーター保存手段 110 source 120 subject 130 sensor 140 A / D 150 operation unit 160 image processing unit 170 image display unit 200 image information acquisition unit 210 gradation curve derivation unit 220 error determination unit 230 gradation processing unit 240 parameter storage unit
フロントページの続き Fターム(参考) 4C093 AA26 CA15 CA21 FF08 FF21 5B057 AA08 BA03 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB12 CB16 CC01 CE11 CH08 5C077 LL04 NN02 PP15 PP47 PQ12 PQ20 SS06 Continued on the front page F term (reference) 4C093 AA26 CA15 CA21 FF08 FF21 5B057 AA08 BA03 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB12 CB16 CC01 CE11 CH08 5C077 LL04 NN02 PP15 PP47 PQ12 PQ20 SS06
Claims (13)
表わす画像情報を取得する画像情報取得手段と、 前記画像情報より階調曲線を導出する階調曲線導出手段
とを有し、 前記階調曲線導出手段は、関数Fi(X−bi,ai)の
線形和であり、Ci、a i、bi、Dmin、Dmaxをパラメ
ーターとして下式1で表現されるモデル関数を用いるこ
とを特徴とする画像処理装置。 【数1】 1. A relationship between a pixel value and an output value corresponding to the pixel value.
Image information acquiring means for acquiring image information to be represented, and tone curve deriving means for deriving a tone curve from the image information
The tone curve deriving means has a function Fi(Xbi, Ai)of
A linear sum, Ci, A i, Bi, Dmin, DmaxParame
Use the model function expressed by the following equation
An image processing apparatus characterized by the following. (Equation 1)
場合を除き単調増加関数であり、以下の式3、4の性質
をもち、さらに式1の係数Ciは式2の条件を満たすこ
とを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 【数2】 2. The function F i (X−b i , a i ) is a monotonically increasing function except for the case of a straight line, has the properties of the following equations 3 and 4, and furthermore, the coefficient C i of the equation 1 is 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the following two conditions are satisfied. (Equation 2)
の表1に示す3つの関数のうちのいずれか1つ又はそれ
らの組み合わせであることを特徴とする請求項2記載の
画像処理装置。 【表1】 3. The function F i (X−b i , a i ) is one of three functions shown in Table 1 below or a combination thereof. The image processing apparatus according to any one of the preceding claims. [Table 1]
出力値を一対一対応で関連付ける(画素値、出力値)の
対情報に基づいて、関数Fi(X−bi,ai)の線形和
である式1で表現されるモデル関数を用いて式1の
Ci、ai、bi、Dmin、Dmaxをパラメーターとしてフ
ィッティングする階調曲線を導出する階調曲線導出手段
とを有することを特徴とする請求項1記載の画像処理装
置。4. The gradation curve deriving means, based on pair information of (pixel value, output value) associating the pixel value with the output value in a one-to-one correspondence, a function F i (X−b i , a i) A tone curve deriving unit that derives a tone curve to be fitted using C i , a i , b i , D min , and D max of Equation 1 as parameters using a model function represented by Equation 1 which is a linear sum of Equation (1). 2. The image processing apparatus according to claim 1, comprising:
出された階調曲線と画素値及び出力値を一対一対応で関
連付ける(画素値、出力値)の対情報との誤差を判別す
る誤差判別手段を有し、 前記階調曲線導出手段は、誤差がある閾値以上であれ
ば、式1の自然数Nの値を増やして、再度階調曲線を導
出することを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。5. An error discriminator for discriminating an error between pair information of a pixel value and an output value in a one-to-one correspondence (pixel value, output value) derived by the gradation curve deriving means. 5. The gradation curve deriving means according to claim 4, wherein the gradation curve deriving means increases the value of the natural number N in Expression 1 if the error is equal to or greater than a certain threshold, and derives the gradation curve again. Image processing device.
Ci、ai、bi、Dm in、Dmaxを固定し、導出された式
1の階調曲線Y(X)に(X−B)/Aを代入し、Y
((X−B)/A)とすることで新しいパラメーター
A、Bを導入し、画像上に選択された画素値と出力値を
一対一対応で関連付ける(画素値、出力値)の対情報
に、パラメーターA、Bを調節してフィッティングする
ことを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。6. The tone curve deriving means includes a parameter
Ci, Ai, Bi, Dm in, DmaxAnd the derived expression
Substituting (X−B) / A for the gradation curve Y (X) of 1
((X-B) / A)
A and B are introduced, and the pixel value and output value selected on the image are
Pair information of one-to-one correspondence (pixel value, output value)
Adjust the parameters A and B to fit
The image processing apparatus according to claim 4, wherein:
めの画素値と出力値を一対一対応で関連付ける(画素
値、出力値)の対情報は、出力値がステップ状に変わる
被写体を撮影し、表示された被写体画像の対応領域の画
素値に対して出力値を入力することで取得することを特
徴とする請求項4記載の画像処理装置。7. The pair information of (pixel value, output value) associating a pixel value and an output value in a one-to-one correspondence for fitting the gradation curve is obtained by photographing a subject whose output value changes stepwise. The image processing apparatus according to claim 4, wherein the acquisition is performed by inputting an output value to the pixel value of the corresponding area of the subject image.
調処理した画像と階調曲線の両方を表示することで確認
できることを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。8. The image processing apparatus according to claim 4, wherein the fitting result of the gradation curve can be confirmed by displaying both a gradation processed image and a gradation curve.
た(画素値、出力値)の点がプロットされることを特徴
とする請求項8記載の画像処理装置。9. The image processing apparatus according to claim 8, wherein designated points (pixel values, output values) are plotted on the image displayed on the gradation curve.
ための画素値と出力値を一対一対応で関連付ける(画素
値、出力値)の対情報は、パラメーターが決まっている
各階調曲線に対して登録してあり、登録してある(画素
値、出力値)の点は、前記階調曲線にプロットされてお
り、このプロット点を移動させることで(画素値、出力
値)の点の値を変化させ、新しい(画素値、出力値)の
対情報に対して前記階調曲線のパラメーターをフィッテ
ィングすることを特徴とする請求項8記載の画像処理装
置。10. The pair information of (pixel value, output value) associating a pixel value and an output value in a one-to-one correspondence for fitting the gradation curve is registered for each gradation curve for which a parameter is determined. The registered (pixel value, output value) point is plotted on the gradation curve. By moving the plot point, the value of the (pixel value, output value) point is changed. 9. The image processing apparatus according to claim 8, wherein a parameter of the gradation curve is fitted to new (pixel value, output value) pair information.
iにbi−Dpを代入して、新しいパラメーターDpを導
入して以下の式10とし、式10のパラメーターDpの
値を変化させることにより、階調曲線の傾きを変化させ
る中心となる固定出力値点の出力値を変えることを特徴
とする請求項1記載の画像処理装置。 【数3】 11. The method according to claim 1, wherein the gradation curve is a parameter b
by substituting b i -Dp to i, by introducing a new parameter Dp and Formula 10 below, by changing the value of a parameter Dp of formula 10, fixed output that is central to vary the inclination of the gradation curve 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein an output value of the value point is changed. (Equation 3)
求項1〜11のいずれかに記載の画像処理装置。12. The image processing apparatus according to claim 1, wherein said output value is density or luminance.
を表わす画像情報を取得する画像情報取得ステップと、 関数Fi(X−bi,ai)の線形和であり、Ci、ai、
bi、Dmin、Dmaxをパラメーターとして下式1で表現
されるモデル関数を用いて、前記画像情報より階調曲線
を導出する階調曲線導出ステップとを有することを特徴
とする画像処理方法。 【数4】 13. An image information acquiring step for acquiring image information representing a relationship between a pixel value and an output value corresponding thereto, and a linear sum of functions F i (X−b i , a i ), wherein C i , a i ,
a gradation curve deriving step of deriving a gradation curve from the image information using a model function expressed by the following equation 1 with b i , D min , and D max as parameters. . (Equation 4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001182097A JP2002374417A (en) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Device and method for image processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001182097A JP2002374417A (en) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Device and method for image processing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002374417A true JP2002374417A (en) | 2002-12-26 |
Family
ID=19022258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001182097A Pending JP2002374417A (en) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Device and method for image processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002374417A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8077229B2 (en) | 2007-07-12 | 2011-12-13 | Sony Corporation | Image parameter correction for picked-up image and simulated image |
JP2020146381A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | コニカミノルタ株式会社 | Image processing device, image processing system, and program |
CN113380386A (en) * | 2021-06-17 | 2021-09-10 | 南阳柯丽尔科技有限公司 | Method, device and equipment for adjusting medical electronic film image and storage medium |
JP7552547B2 (en) | 2021-10-13 | 2024-09-18 | トヨタ自動車株式会社 | Workpiece holding device, workpiece holding method, program, and control device |
-
2001
- 2001-06-15 JP JP2001182097A patent/JP2002374417A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8077229B2 (en) | 2007-07-12 | 2011-12-13 | Sony Corporation | Image parameter correction for picked-up image and simulated image |
JP2020146381A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | コニカミノルタ株式会社 | Image processing device, image processing system, and program |
JP7143794B2 (en) | 2019-03-15 | 2022-09-29 | コニカミノルタ株式会社 | Image processing device, image processing system and program |
CN113380386A (en) * | 2021-06-17 | 2021-09-10 | 南阳柯丽尔科技有限公司 | Method, device and equipment for adjusting medical electronic film image and storage medium |
CN113380386B (en) * | 2021-06-17 | 2024-04-23 | 南阳柯丽尔科技有限公司 | Medical electronic film image adjusting method, device, equipment and storage medium |
JP7552547B2 (en) | 2021-10-13 | 2024-09-18 | トヨタ自動車株式会社 | Workpiece holding device, workpiece holding method, program, and control device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5471987A (en) | Method of compressing a dynamic range for a radiation image | |
US5046118A (en) | Tone-scale generation method and apparatus for digital x-ray images | |
JP4328399B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and storage medium | |
JPH0614193A (en) | Automatic gradation-scale forming method in digital radiation image | |
US6314198B1 (en) | Radiographic, digital image processing system | |
JPH11168631A (en) | Automatic image dependent digitization and precessing method for small-sized film | |
US6408046B2 (en) | Method for dynamic range management of digital radiographic images | |
JP2001243464A (en) | Device, system, and method for image processing, and storage medium | |
JP2003284713A (en) | Image processing device for medical use, image processing parameter correcting method, program, and storage medium | |
US6118892A (en) | Method for automatic detection of region of interest for digital x-ray detectors using a filtered histogram | |
US6954546B2 (en) | Image processing system for processing photographing images | |
JPH06292008A (en) | Dynamic range compression processing unit for radiation picture | |
JP2006301779A (en) | Image processing system, image processing method, and image processing program | |
JP2002374417A (en) | Device and method for image processing | |
JPH09266901A (en) | Device for deciding condition for image processing of radiograph and device for image processing | |
JP4129598B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
JP3455566B2 (en) | Dynamic range compression method for radiographic images | |
JPH06339025A (en) | Dynamic range compressing method for radiation picture | |
JP3765320B2 (en) | Image processing condition determination apparatus and image processing apparatus for radiation image | |
JP2714807B2 (en) | Radiation image processing device | |
JP2001086409A (en) | Device and method for image processing | |
JP3637049B2 (en) | Dynamic range compression method for radiographic images | |
JP2000101843A (en) | Radiograph processing system | |
US6510253B1 (en) | Image information network | |
US20050046879A1 (en) | Medical image recorder |